Wpływ warunków przygotowania próbki na zawartość wodoru w stalach poddanych cynkowaniu galwanicznemu

• Autorzy: Dybowski K. , Klimek L. , Droździel S.

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2015.5.12

Warianty tytułu

EN

The influence of sample preparation on hydrogen content in the steels samples after the zinc electroplating process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Cynkowanie galwaniczne to jeden z podstawowych sposobów ochrony stali przed korozją. Procesowi temu towarzyszy zjawisko nawodorowywania cynkowanego podłoża stalowego. Zawartość wodoru w stali już na poziomie zaledwie kilku ppm może mieć negatywny, wręcz katastrofalny wpływ na właściwości mechaniczne stali, powodując zmniejszenie plastyczności i kruche pękanie. Dlatego jest zasadna kontrola zawartości wodoru w stali po cynkowaniu elektrolitycznym. Ze względu na łatwość dyfuzji wodoru z i do stali jest konieczne dla precyzji jego oznaczania określenie wpływu warunków przechowywania próbki analitycznej na pomiar zawartości wodoru w stali. W artykule przedstawiono wpływ czasu przechowywania próbek stalowych po cynkowaniu galwanicznym na wynik analizy zawartości wodoru określony metodą absorpcji energii promieniowania podczerwonego. Na rysunku 1 przedstawiono wpływ czasu przechowywania na zawartość wodoru w próbkach stalowych poddanych procesowi cynkowania galwanicznego. Natomiast na rysunku 2 przedstawiono wpływ wyżarzania odwodorowującego na zawartość wodoru w próbkach stalowych po cynkowaniu. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że trudno jednoznacznie wskazać optymalne warunki i czas przechowywania próbek do analizy ilościowej tego pierwiastka. Zależy to bowiem od wielu czynników powiązanych ze stanem i strukturą materiału podłoża, jak i warstwy. Biorąc pod uwagę, że istotne jest określenie maksymalnej zawartości tego pierwiastka w badanym materiale, jest wskazane przeprowadzanie badań bezpośrednio po procesie cynkowania galwanicznego.

EN

Galvanizing is one of the primary ways of protecting steel against corrosion. This process is accompanied by the phenomenon of hydrogen penetration galvanized steel. The hydrogen content of steel at the level of a few ppm can have a negative, or even catastrophic effects on the mechanical properties of the steel, causing a reduction in plasticity and brittle fracture. Therefore, it is valid to control the hydrogen content in the steel after zinc electroplating. Due to the ease of diffusion of hydrogen from and to the steel, it is necessary for a precision of the measurement, to determine the effect of storage conditions of the test sample to measure the hydrogen content in the steel. The article shows the effects of sample storage after zinc electroplating of steel on the result of the analysis of hydrogen content as determined by the absorption of infrared energy method. Figure 1 shows the influence of storage time on the hydrogen content of steel samples after the zinc electroplating process. While in Figure 2 was presented the influence of annealing on the hydrogen content of steel samples after galvanizing process. Based on investigations it was found that it is difficult to identify the optimal conditions and time storage of samples for quantitative analysis of this element. This depends on many factors associated with the state and structure of the substrate material and the layer. Taking into account that it is important to determine the maximum content of this element in the material involved, it is advisable to carry out research directly after the process of galvanizing.

Słowa kluczowe

PL

cynkowanie galwaniczne; wodór w stali; analiza zawartości wodoru; odwodorowanie stali; kruchość wodorowa

EN

zinc electroplating; hydrogen in steel; hydrogen analysis; dehydrogenation of steel; hydrogen embrittlement

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 36, nr 5
• Strony: 260--262
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dybowski K.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka

autor

Klimek L.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka

autor

Droździel S.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Królikowski A.: Wybrane problemy korozji materiałów metalicznych. XII Konferencja naukowo-techniczna „KONTRA 2000”, Trwałość budowli i Ochrona przed Korozją, Zakopane (2000) 197.
• [2] Lyons E. H.: Modern electroplating. Ed. by F. A. Lowenheim, J. Wiley & Sons, New York (1974) 38÷40.
• [3] Wolarek Z.: Wnikanie, transport i absorpcja wodoru przez azotowane żelazo. Praca doktorska, Polska Akademia Nauk, Instytut Chemii Fizycznej, Warszawa (2007).
• [4] Bernstein I. M.: The role of hydrogen in the embrittlement of iron and steel. Materials Science and Engineering 6 (1970) 1÷19.
• [5] Casanova T., Soto F., Eyraud M., Crousier J.: Hydrogen absorption during zinc plating on steel. Corrosion Science 39 (3) (1997) 529÷537.
• [6] Szummer A.: Hydrogen degradation of ferrous alloys. R. A. Oriani, J. P. Hirth, M. Śmiałkowski, eds., Noyes Publications, New York (1985) 512.
• [7] Zakroczymski T., Szklarska-Smialowska Z.: Activation of the iron surface to hydrogen absorption resulting from a long cathodic treatment in NaOH solution. J. Electrochem. Soc. 132 (1985) 2548÷2552.
• [8] Ateya B. G., Pickering H. W.: Conditions for which ion dissolution occurs in cracks during hydrogen charging of steel. R. W. Staehle, J. Hochmann, R. D. Mc-Cright, J. E. Slater (Eds.), Proc. Intern. Conf. on SCC and HE of Iron Base Alloys, NACE, Houston (1977) 1183÷1188.
• [9] Oriani R. A: The diffusion and trapping of hydrogen in steel. Acta Metallurgica 18 (1970) 147÷157.
• [10] Srinivasan K. N., Selvam M., Venkata Krishna Iyer S.: Hydrogen permeation during zinc-manganese alloy plating. Journal of Applied Electrochemistry 23 (1993) 358÷363.
• [11] Hillier E. M. K., Robinson M. J.: Hydrogen embrittlement of high strength steel electroplated with zinc–cobalt alloys. Corrosion Science 46 (2004) 715÷727.
• [12] Figueroa D., Robinson M. J.: The effects of sacrificial coatings on hydrogen embrittlement and re-embrittlement of ultra high strength steels. Corrosion Science 50 (2008) 1066÷1079.
• [13] Boiadjieva Tz. , Mirkova L., Kronberger H., Steck T. , Monev M.: Hydrogen permeation in steel during electroplating of Zn and ZnCr coatings. J. Electrochem. Soc. 159 (12) (2012) 730÷736.
• [14] ISO 9588:2007: Metallic and Rother inorganiccoatings- Postcoatingtreatments of iron steel to reduce the risk of hydrogenembrittlement.